题目内容

硝酸工业的基础是氨的催化氧化，在催化剂作用下发生如下反应：
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)    △H =" —905" kJ/mol    ①主反应
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)     △H =" —1268" kJ/mol   ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。

（1）由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=     
（2）由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时，反应温度最好控制在     
（3）用Fe3O4制备Fe（NO3）3溶液时，需加过量的稀硝酸，原因一：将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+，
原因二：     （用文字和离子方程式说明）。
（4）将NH3通入NaClO溶液中，可生成N2H4，则反应的离子方程式为     。
（5）依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池（如乙图所示），则图中A为     （填“正极”或“负极”），电极方程式为     
（12分）（每空2分）
（1） +181.5 kJ/mol    
（2） 780℃~840℃
（3） 抑制Fe3+的水解；Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
（4） 2NH3+ClO—=N2H4+Cl—+H2O 
（5） 负极      2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O

试题分析：（1）由盖斯定律，（①-②）×1/2可得N2（g）+O2（g）2NO（g），故△H=1/2×（1）由盖斯定律，（①-②）×1/2可得N2（g）+O2（g）2NO（g），故△H="+181.5" kJ·mol－1，
故答案为：+181.5 kJ·mol－1；
（2）从图象可以看在，反应温度在780～840℃，NO的产率最大，故选择780～840℃，
故答案为：780～840℃；
（3）溶液中铁离子水解Fe3＋+3H2OFe（OH）3+3H＋，过量的硝酸抑制Fe3＋的水解，
故答案为：溶液中铁离子水解Fe3＋+3H2OFe（OH）3+3H＋，过量的硝酸抑制Fe3＋的水解；
（4）NH3通入NaClO溶液中，生成N2H4，N元素的化合价升高，故Cl元素的化合价应降低，有氯离子生成，根据元素守恒与电荷守恒可知，还有水生成，配平后离子方程式为：2NH3+ClO－=N2H4+Cl－+H2O，
故答案为：2NH3+ClO－=N2H4+Cl－+H2O；
（5）由图可知，A极通入的为氨气，发生氧化反应，为负极，氨气在碱性条件下放电生成氮气与水，电极反应式为：2NH3-6e－+6OH－=N2+6H2O，
故答案为：负极；2NH3-6e－+6OH－=N2+6H2O．
练习册系列答案
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Ⅰ：工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1   回答下列问题。
（1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=           （用含ΔH1、ΔH2表示）
（2）若反应温度升高，CO2的转化率       (填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）写出在酸性环境中，甲醇燃料电池中的正极反应方程式                             
Ⅱ：生产甲醇的原料H2可用如下方法制得：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)，一定温度下，将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中，反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

（4）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(H2)为               ；并求此反应在此温度下的平衡常数（在答题卡对应的方框内写出计算过程）。
（5）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。
依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。
（1）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有4NA个电子转移时，放出450 kJ的热量。其热化学方程式为______________________。
（2）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、395 kJ、940 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________________。
（3）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，已知由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及的步骤为：
已知：①C(s)+O2(g) CO2(g);  ΔH=－395.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);  ΔH=－560 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol        
则TiO2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为                              。
红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）

据图回答下列问题
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式                           ；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式                         ；
上述分解反是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于         ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率α2，α2      α1（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是                                        ；
（4）P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=       ；P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4     △H3 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是                   。
煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)在250C 101kPa时，H2与O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的热量，其热化学方程式为
___________
又知: ①C(s)＋O2(g)═CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
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焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法，C(s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g) △H=____kJ/mol
(2) CO可以与H2O(g)进一步发生反应: CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＜0在恒容密闭容器中，起始时n(H2O)=0.20mol，n(CO)＝0.10 mol,在8000C时达到平衡状态，K＝1.0，则平衡时，容器中CO的转化率是_____________(计算结果保留一位小数)。
(3) 工业上从煤气化后的混合物中分离出H2，进行氨的合成，已知反应反应N2(g)＋3H2(g2NH3(g)（△H＜0）在等容条件下进行，改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：

①N2的平均反应速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为________；
②由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向 是________，采取的措施是________。
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硫单质有两种常见的同素异形体：单斜硫和正交硫。已知常温常压下：
① S (s，单斜)+O2 (g)→SO2 (g)+297.16kJ；
② S (s，正交)+O2 (g)→SO2 (g)+296.83kJ
下列说法正确的是
A．常温常压下单斜硫比正交硫稳定
B．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用下图表示
C．S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q3 Q3>296.83kJ
D．反应①中生成1 L SO2 (g)放出297.16kJ热量
已知：S(s)+O2(g)→SO2(g) +297.16kJ，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196.6 kJ，下列说法正确的是
A．1 molSO2(g)的能量总和大于lmol S(s)和l molO2(g)的能量总和
B．将2 molSO2(g)与l molO2(g)在一定条件下充分反应，放出196.6kJ的热量
C．S(g)+O2(g)SO2(g)+Q，Q值小于297.16 kJ
D．当l mol S(s)完全转化为SO3(g)时(假设无热量损失)，放出395.46kJ的热量
1）一种新型锂电池是将化学式为Li4Ti5O12的物质作为电池的正极材料，在放电的过程中变为化学式为Li4Ti5O12的物质。
①Li4Ti5O12中Ti元素的化合价为        ，锂电池的突出优点是        。
②该锂电池是一种二次电池，放电时的负极反应式为            ，充电时的阳极反应式为        。
（2）用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO2试样中的TiO2的质量分数：在一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作为指示剂，用NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为           。
②滴定终点的现象是           。
③滴定分析时，称取TiO2试样0．2g，消耗0.1mol·L-1 NH4Fe（SO4）2栎准溶液20ml．则TiO2的质量分数为____           。
④若在滴定终点，读取滴定管刻度时，俯视标准溶液的液面，使其测定结果        （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）o
（3）已知：

则TiCl4（I）+4Na（l）=Ti（s）+4NaCl（s）的△H=       KJ·mol-1。
在CO跟O2的反应中，破坏1molCO中的化学键消耗的能量为A，破坏1molO=O键消耗的能量为B，形成1molC=O键释放的能量为C。则下列关系正确的是
A．2A+B>2C       B．2A+B>4C     C．2A + B < 2C      D．2A + B < 4C

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